Когда и, что лучше паять с канифолью, а когда с кислотой или бурой?
При пайке, в отличие от сварки, соединяемые поверхности не расплавляются для смешивания слоев с последующим отвердением, а остаются в неизменном твердом состоянии и расплавляется только дополнительно добавленный металл, который и соединяет между собой соединяемые поверхности. Эта добавка называется припой.
Для того, чтобы края соединяемых деталей хорошо сцепились друг с другом, нужно, чтобы они хорошо смачивались припоем. Достичь этого можно применяя различные флюсы: канифоль, бура и, так называемая, кислота.
Канифоль
Канифоль производят из смолы хвойных деревьев и представляет собой твердое вещество, отчасти по цвету напоминающее янтарь.
Для удобства пользователей производители упаковывают ее в различную тару.
Может также поставляться в продажу в составе готового припоя.
Пользоваться таким припоем очень удобно, так как плавящийся припой с флюсом одновременно покрывают стык спаиваемых деталей, сокращая время процесса.
Канифоль применяется в основном при пайке электротехнических изделий, таких как провода, радиодетали, микросхемы, поскольку она совсем не окисляется со временем, что способствует длительному и прочному соединений.
Бура — это еще один флюс, который используется при пайке. Для этих целей она поставляется в виде порошка. В продажу поступает упакованная в баночки или целлофановые пакетики.
Бура имеет высокую температуру плавления (около 900 градусов) и для ее расплавления и последующего нанесения обычный паяльник не подойдет ни коим образом, а уж о пайке радиодеталей с использованием буры и думать нечего!
Применяется такой флюс преимущественно при пайке крупных деталей из цветных металлов, в основном медных труб систем отопления и кондиционеров, бронзы, сталей тугоплавкими припоями с помощью паяльной лампы или газовой горелки.
Паяльная кислота.
Сразу надо заметить, что такое название в корне неправильное, так при пайке используется не чистые кислоты, а производные на их основе — ортофосфорной, серной, азотной.
Последняя наиболее известна, а потому больше всего применяется в быту. К тому же ее очень легко приготовить самостоятельно — потребуются лишь сама кислота, цинк (можно использовать даже корпус батарейки), чистая вода, стеклянная емкость и время.
Применяется паяльная кислота при соединении сильно загрязненных (химически) металлов: меди и ее сплавов, никеля, железа, конструкционных сталей и сплавов цветных металлов. Также, как и в случае с бурой, паяльную кислоту нельзя применять при спаивании проводов и радиодеталей, поскольку со временем место соединения окисляется и разрушается.
Выпускается соляная кислота для пайки расфасованная во флакончики из ПЭТ-материалов со специальными носиками для удобства нанесения на место пайки.
Преимущества паяльной кислоты в быстром и качественном обезжиривании деталей и хорошим и надежным соединением.
К недостаткам, как уже говорилось выше, является то, что этот флюс под зоной пайки и рядом с ней еще длительное время реагирует с металлом, разрушая соединение. Кроме того, она плохой проводник электротока и вызывает местный нагрев при его прохождении через место спайки, нарушая тем самым электротехнические параметры.
Паяльный жир.
Есть еще один флюс, который почему-то незаслуженно редко применяется при пайке — это паяльный жир. Этот вид флюса из-за своей специфичности редко используется в быту, но активно применяется у профессионалов в области ремонта электроаппаратуры.
Паяльная жировая смесь в своем составе содержит, канифоль, стеарин, технический вазелин, хлорид цинка, хлорид аммония, высокоочищенную воду. Внешне походит на животный жир и потому и получил такое название.
В зависимости от консистенции и сочетания химических компонентов паяльный жир разделяют на два вида— нейтральный и активный.
Первый содержит канифоль и стеарин и применяется для удаления оксидов для пайки деталей оловянно-свинцовым припоем.
Второй сделан на основе вазелина и парафина и имеет большую коррозийную активность и используется при пайке цветных металлов и сильно поржавевшего железа. Из-за своей высокой способности вызывать коррозию не может быть использован для пайки печатных плат.
А из этого видео вы узнаете еще кое-что о выборе флюса по другим аспектам.
Канифоль, это флюс, если точней,то одна из разновидностей флюса.
Флюс для пайки, это вещество для очистки поверхности перед пайкой от жировых загрязнений, от оксидной плёнки и.т.п.
И причём флюс естественного (ну или природного) происхождения (составная часть смолы хвойных деревьев).
Визуально представляет из себя стекловидную массу и причем у канифоли нет чёткой границы плавления (после нагревания канифоли паяльником под воздействием температуры она плавится постепенно), она аморфна.
Выглядит вот так канифоль в заводской упаковке
Канифоль в качестве флюса чаще используется для работы в домашних условиях, я например медные провода спаиваю между собой с использованием именно канифоли, а не иных флюсов, результат положительный, во всяком случае такое соединение намного качественней скрутки, а клеммы не всегда есть под рукой.
Если в целом, то канифоль используется там где к прочности соединений нет особых и жёстких требований.
Помимо прочего канифоль в сравнении с другими флюсами имеет демократическую цену, то есть это не дорогой флюс и плюс практически безвредный, это важно для работы в домашних условиях.
Так же её используют при пайке различных микросхем.
Бура, это тоже флюс, но в отличие от той же канифоли, флюс высокотемпературный (температура плавления 700 и выше градусов).
Химически бура, это декагидрат тетрабората натрия.
Используется при пайке различных металлов и их сплавов, там где есть особые требования к прочности соединений.
Я например, использую этот флюс при пайке медных труб (канифоль тут не подойдёт) и отопления и водопровода, результат положительный.
И причём, эту же буру можно использовать при ремонте тех самых медных труб.
Естественно бура (флюс) используется вместе с припоем.
Визуально, это порошок белого цвета.
Паяльная кислота, частично «конкурент» буры, может использоваться и для пайки (точней при подготовке к спаиванию) меди в том числе, но помимо этого паяльная кислота используется и при работе с конструктивной сталью, никелем, железом, различными сплавами цветных металлов и.т.д.
Например нужно спаять между собой детали из алюминия, или стальные детали, то бура тут может и не справиться, нужна паяльная кислота.
В отличие от той же канифоли, паяльная кислота используется там где есть повышенные требования к прочности соединений.
Химия для пайки
Припой (олово)
Припои бывают мягкие – температура плавления до 300°C и твёрдые – выше 300 °C. Мягкими припоями являются оловянно-свинцовые сплавы.
Продается они в катушках, тюбиках или же в виде прутков. Припои продаются даже с флюсом, такие легче плавятся и канифоль для пайки радиодеталей обычно не требуется. Радиолюбители часто применяют припой марки ПОС-61.
При использовании низкотемпературных припоев необходим специальный флюс, поскольку стандартный флюс при низких температурах малоактивен.
У бессвинцовых припоев температура плавления либо выше, либо ниже чем у свинцовооловянных видов припоя. Оловянно-свинцовые припои смачиваются лучше чем бессвинцовые, паять ими удобнее. Швы при использовании бессвинцовых припоев, возникающие при длительной эксплуатации также хуже, чем у припоев, содержащих свинец.
Канифоль
Канифоль бывает еловая или сосновая, применяют для пайки радиодеталей совместно с припоем, канифоль ускоряет пайку и способствует быстрому лужению радиодеталей. Канифоль помогает припою прилипнуть к поверхности и растекается по ней блестящей пленкой. После этого деталь очень легко припаивается.
Перед началом пайки разогретый паяльник сначала «макают» в канифоль, затем жалом паяльника дотрагиваются до припоя, после чего уже прикасаются к месту спаивания деталей. Количество канифоли здесь играет немаловажную роль и жалеть ее не надо Есть и другие способы нанесения канифоли, например, поднося кусочек к месту пайки, так например лудят вывода радиоэлементов или залуживают провода, всё зависит от конкретного случая.
Флюс
Флюс предназначен для удаления окислов или жировых загрязнений с поверхности металла, улучшения растекания жидкого припоя и для смачивания места пайки.
С помощью флюса вывода радиодеталей залуживаются и паяются очень быстро. Флюсы бывают химически активными (кислотными) и пассивными (нейтральными). Активными флюсами называют те флюсы, в составе которых присутствуют вещества, способные вступать во взаимодействие с металлом, это кислоты, хлористый цинк. При использовании таких флюсов паяльные швы подвергаются коррозии, что конечно же является недостатком этих видов флюсов. Но это не означает что применять такие флюсы нельзя, можно, только после того как закончите работу, плату нужно очистить от этого флюса. Одним из таких флюсов является флюс ЛТИ-120.
Многие радиолюбители применяют нейтральный флюс СКФ, такой флюс состоит из: спирта
40% и абсолютно не вреден для печатных плат.
Такой флюс можно изготовить и самому в домашних условиях, для этого берется спирт (70-90%), можно приобрести например в аптеке, и канифоль, ее нужно измельчить. Затем наливаем спирт в небольшую емкость, например в тюбик, и туда насыпаем крошки канифоли, в процентном соотношении примерно 70% спирта и 30% канифоли, затем закрываем пробку и взбалтываем до тех пор, пока канифоль полностью не растворится.
Флюсы бывают для пайки алюминия, нержавеющей стали, латунных, медных и стальных изделий, в виде раствора или порошка. В обычных условиях алюминий с трудом поддается пайке, так как на его поверхности после очистки мгновенно снова образуется оксидная пленка. Поэтому после зачистки место будущего спая на алюминии или его сплавах немедленно заливают заранее расплавленной канифолью. Пайку ведут мощным (не менее 100 Вт) паяльником, используя припой, состоящий из 80% олова и 20% цинка или 95% олова и 5% висмута. Припой набирают на паяльник и переносят на защищенную канифолью поверхность спая. Залуженный таким образом алюминий сравнительно легко поддается спаиванию. К его луженой поверхности можно припаять, например, медные провода.
Паяльная паста
Паяльная паста представляет собой пастообразное вещество, состоит из мельчайших шариков припоя, флюса и различных добавок. Паяльные пасты бывают безотмывочные и водосмываемые, последние содержат активные вещества, частицы которых могут стать причиной коррозии, если не удалить их с поверхности печатной платы.
Паяльная паста в основном применяется для поверхностного монтажа, для чип (SMD) радиодеталей и особенно удобны для пайки в труднодоступных местах. Пайка радиодеталей такой пастой осуществляется с помощью паяльной (фен) или ИК станции. Если вкратце, то технология следующая, сначала наносят капли пасты на места будущего спая, располагают радиодетали и нагревают.
Последовательность действий при пайке следующая:
1. Сначала поверхность платы нужно очистить, обезжирить и высушить. Для ускорения сушки можно воспользоваться феном.
2. Печатную плату необходимо надежно зафиксировать в горизонтальном положении, чтобы компоненты не слетели.
3. Паяльную пасту нужно наносить на печатную плату в местах будущей спайки, добиться чтобы вся паяемая поверхность была смочена пастой.
4. На плату устанавливаются детали: чип резисторы, конденсаторы, микросхемы и пр…
Постарайтесь добиться точного совмещения ножек микросхем и компонентов на печатной плате.
5. В идеале плату нужно подогревать еще и снизу, через пару минут фен устанавливается на температуру 150*C и несильной струей воздуха чтобы не сдуть детали, прогревается паяемая верхняя сторона платы вместе с установленными деталями. Прогрев продолжается до тех пор, пока флюс из паяльной пасты не испарится. Далее фен устанавливается на температуру около 240*C (температура плавления оловянно-свинцовой паяльной пасты около 200*C), и поверхность платы снова прогревается, при этом частицы припоя в пасте должны оплавиться и сформировать аккуратную пайку.
6. После окончания пайки плате нужно дать время остыть, затем можно ее промыть
Паяльный жир и паяльная кислота
Если металл не хочет лудиться, применяют паяльную кислоту. Преимущества кислоты в том, что она быстрее и качественнее обезжиривает детали для пайки, чем канифоль и жир паяльный.
Недостаток ее в том, что после пайки она еще долго реагирует с металлом, а также является очень неплохим проводником электрического тока, поэтому ее никогда уважающие себя электрики и электронщики не используют, им ни к чему посторонние пути прохождения тока.
Медь, бронзу, латунь можно паять канифолью или флюсом, свинец канифолью не будет паяться, нужно паять паяльным жиром. Если никель, сталь или железо то применяют паяльную кислоту, после пайки остатки кислоты нужно смыть водой. Если есть вариант выбора, то стоит выбирать все таки паяльный жир, т.к. он совмещает в себе преимущества и кислоты и жидкой канифоли (флюса).
Бура
Это высокотемпературный флюс (700-900*С), буру используют как флюс для пайки сталей, чугуна, меди и её сплавов среднеплавкими медными, латунными, золотыми и серебряными припоями. Расплавленная бура растворяет окислы металлов и очищает поверхность спаиваемых деталей. После применения буры при пайке необходимо удалять оставшиеся соли, применяя механическую зачистку.
Бура с борной кислотой при смешивании по весу один к одному образует борный флюс. Нужно перемешать составляющие, тщательно растереть в фарфоровой ступке, нагревая растворить в дистиллированной воде и выпаривать до твёрдого остатка. Для повышения активности флюса в смесь добавляют фтористые и хлористые соли.
Оксидал
Применяется для очистки жал паяльников или для пайки окисленных выводов радиодеталей. Для лучшего действия оксидала паяльник должен быть не менее 40 ватт. Продается оксидал в виде порошка, при работе с ним он выделяет неприятный запах и место около пайки покрывается «инеем». После пайки оксидалом остатки удаляются механическим путем.
Цапонлак
Цапонлак применяют для покрытия печатных дорожек с целью защиты их от внешних воздействий, например для защиты от влаги. Со временем на местах спайки радиодеталей могут появляться микротрещины, а проникновение в трещину паров воды со временем вызывает образование не проводящих тока оксидов. Цапонлак, нанесенный на точку пайки, образует прочную поверхностную упругую пленку и защищает это место от влаги.
Цапонлак бывает разных цветов: зеленого, красного, синего… Наносить его на плату лучше кисточкой или мягкой губкой. Покрывать цапонлаком (и вообще любыми ацетоносодержащими веществами) печатные платы целиком не рекомендую. Для этих целей продаются специальные бесцветные лаки.
Плата, покрытая цапонлаком:
Цапонлак удобно применять для фиксации резьбовых соединений, например чтобы не развинчивалась гайка.
Немного о пайке ч.2 заключительная.
В прошлый раз мы рассматривали как запаять микросхемы в корпусах soic и ssop, и как ухаживать за «вечным» жалом. Но от одного жало мало что зависит, важно какой инструмент мы используем и какие припои и флюс.
Не будем углубляться в дебри а постараемся рассмотреть поверхностно.
Флюс вещество, предназначенный для удаления оксидов с поверхности под пайку.Имеют три состояния: твердое, жидкое и пастообразное. Также бывает активным и неактивным. Активные нужно обязательно смывать. Неактивные я тоже смываю чтобы было эстетичней, и спалось спокойней.
Обычно начинающим достаточно вот такого неудобного минимального наборщика.
Неудобен тем что громоздкий, нет регулировка температуры. НО профи им спаяет почти все. И все же неудобный.
Далее немного о припоях.
Обычно для пайки РЭК (Радио электронных компонентов) используют ПОС 60 (Припой оловянно свинцовой цифрой указывают содержание олово (в процентах) к свинцу) или его забугорные аналоги.
Бывают с каналом канифоли и без нее (удобно использовать с каналом канифоли) благодаря такому припою я и забыл про канифоль, разного диаметра, для пайки удобно использовать диаметр не более 0.8мм.
Существует еще такой тип как паяльная паста — механическая смесь порошка припоя, связующего вещества (или смазки), флюса и некоторых других компонентов.(со слов википедии) очень удобно для запайки чего нибудь однотипного, многоногого и безногого 🙂
Мой любимый и часто используемый паяльник. Отвечает всем моим требованиям:
Мощность 60ват
Температура от 120 до 420 градусов (примерно)
Сменные жала
Компактен (относительно).
Самая дешевая паяльная станция. Пользоваться очень удобно. Паяльник маленький лежит как влитой. Феном удобно выпаивать микрухи и запаивать что нибудь однотипное. И что нибудь многоногое у которых контакты под брюхом, к примеру корпуса LGA.
Что лучше канифоль или паяльная кислота
При пайке, в отличие от сварки, соединяемые поверхности не расплавляются для смешивания слоев с последующим отвердением, а остаются в неизменном твердом состоянии и расплавляется только дополнительно добавленный металл, который и соединяет между собой соединяемые поверхности. Эта добавка называется припой.
Для того, чтобы края соединяемых деталей хорошо сцепились друг с другом, нужно, чтобы они хорошо смачивались припоем. Достичь этого можно применяя различные флюсы: канифоль, бура и, так называемая, кислота.
Канифоль производят из смолы хвойных деревьев и представляет собой твердое вещество, отчасти по цвету напоминающее янтарь.
Для удобства пользователей производители упаковывают ее в различную тару.
Может также поставляться в продажу в составе готового припоя.
Пользоваться таким припоем очень удобно, так как плавящийся припой с флюсом одновременно покрывают стык спаиваемых деталей, сокращая время процесса.
Канифоль применяется в основном при пайке электротехнических изделий, таких как провода, радиодетали, микросхемы, поскольку она совсем не окисляется со временем, что способствует длительному и прочному соединений.
Бура — это еще один флюс, который используется при пайке. Для этих целей она поставляется в виде порошка. В продажу поступает упакованная в баночки или целлофановые пакетики.
Бура имеет высокую температуру плавления (около 900 градусов) и для ее расплавления и последующего нанесения обычный паяльник не подойдет ни коим образом, а уж о пайке радиодеталей с использованием буры и думать нечего!
Применяется такой флюс преимущественно при пайке крупных деталей из цветных металлов, в основном медных труб систем отопления и кондиционеров, бронзы, сталей тугоплавкими припоями с помощью паяльной лампы или газовой горелки.
Паяльная кислота.
Сразу надо заметить, что такое название в корне неправильное, так при пайке используется не чистые кислоты, а производные на их основе — ортофосфорной, серной, азотной.
Последняя наиболее известна, а потому больше всего применяется в быту. К тому же ее очень легко приготовить самостоятельно — потребуются лишь сама кислота, цинк (можно использовать даже корпус батарейки), чистая вода, стеклянная емкость и время.
Применяется паяльная кислота при соединении сильно загрязненных (химически) металлов: меди и ее сплавов, никеля, железа, конструкционных сталей и сплавов цветных металлов. Также, как и в случае с бурой, паяльную кислоту нельзя применять при спаивании проводов и радиодеталей, поскольку со временем место соединения окисляется и разрушается.
Выпускается соляная кислота для пайки расфасованная во флакончики из ПЭТ-материалов со специальными носиками для удобства нанесения на место пайки.
Преимущества паяльной кислоты в быстром и качественном обезжиривании деталей и хорошим и надежным соединением.
К недостаткам, как уже говорилось выше, является то, что этот флюс под зоной пайки и рядом с ней еще длительное время реагирует с металлом, разрушая соединение. Кроме того, она плохой проводник электротока и вызывает местный нагрев при его прохождении через место спайки, нарушая тем самым электротехнические параметры.
Паяльный жир.
Есть еще один флюс, который почему-то незаслуженно редко применяется при пайке — это паяльный жир. Этот вид флюса из-за своей специфичности редко используется в быту, но активно применяется у профессионалов в области ремонта электроаппаратуры.
Паяльная жировая смесь в своем составе содержит, канифоль, стеарин, технический вазелин, хлорид цинка, хлорид аммония, высокоочищенную воду. Внешне походит на животный жир и потому и получил такое название.
В зависимости от консистенции и сочетания химических компонентов паяльный жир разделяют на два вида— нейтральный и активный.
Первый содержит канифоль и стеарин и применяется для удаления оксидов для пайки деталей оловянно-свинцовым припоем.
Второй сделан на основе вазелина и парафина и имеет большую коррозийную активность и используется при пайке цветных металлов и сильно поржавевшего железа. Из-за своей высокой способности вызывать коррозию не может быть использован для пайки печатных плат.
А из этого видео вы узнаете еще кое-что о выборе флюса по другим аспектам.
Что такое паяльный жир и как им правильно пользоваться?
Все, кто занимался пайкой, знают, что для этой процедуры требуется олово (припой) и флюс. Существует много разновидностей последнего, которые подбираются в зависимости от технологии процесса, паяльный жир — один из них. Одна часть новичков и любителей, предпочитают использовать канифоль или паяльный флюс, поскольку считают такой способ более удобным. Другие просто не знают о существовании паяльного жира и его отличительных качествах.
Чтобы устранить этот пробел в знаниях, давайте рассмотрим, что представляет собой это вещество, какими свойствами оно обладает, а также узнаем его область применения.
Что это такое
Данный вид флюса довольно специфичен, он активно применяется профессионалами и практически не используется новичками, хотя существенно помог бы последним поднять качество пайки.
За счет специального химического состава консистенция вещества несколько схожа с жировыми отложениями (см. рисунок 1), что и дало ему соответствующее название.
Рисунок 1. Паяльный и животный жир имеют только внешнее сходство
Состав и свойства
Существует два вида паяльного жира: активный и нейтральный (их обзор будет представлен ниже), каждый из них обладает определенным составом (ГОСТ 19250-73, ТУ 36-1170-79) и свойствами.
В качестве основы для изготовления нейтрального жира используется смесь канифоли и стеарина. Благодаря свойствам этих материалов, флюс не только растворяет оксидную пленку на соединяемых поверхностях, а и обеспечивает легкий и мягкий процесс пайки. Повышается текучесть припоя, что способствует его равномерному распределению и проникновению в любую неровность или щель. Поскольку данное вещество обладает хорошей растворимостью, смыть его с платы можно обычной водой или любым органическим растворителем.
Принцип действия нейтрального жира следующий: по мере того, как паяльное жало нагревает его, он переходит в жидкое состояние, после чего полностью выгорает, образуя при этом защитную пленку, которая препятствует окислению.
Рисунок 2. Применение нейтрального жира
Назначение: данный тип используется совместно с легкоплавким припоем, его задача — растворить оксидную пленку в месте соединения. Для алюминия или сплава на его основе не применяется.
Что касается активного жира, то он производится из вазелина, хлоридов аммония и цинка, деионизированной воды, а также парафина. В отличие от предыдущего типа, появляется возможность производить пайку деталей из сложноспаиваимых металлов или сильно окислившихся поверхностей.
Из-за наличия активных веществ данное средство не рекомендуется использовать при работе с электроникой или для деликатной пайки, поскольку под воздействием агрессивной среды мелкие детали могут быть разрушены. Чтобы на месте соединения не образовывалась коррозия, остатки жира необходимо обязательно смывать.
Стоит также обратить внимание на вредность входящих в его состав веществ, поэтому необходимо позаботиться о хорошей вентиляции рабочего места.
Обзор видов
Рассмотрим положительные и отрицательные стороны каждого типа жира для пайки. Начнем с нейтрального. Это практически лучший вариант для легкоплавкого припоя ПОС (припой для пайки меди, температура плавления которого ниже 300 С°).
Легкоплавкий припой (марка ПОС-61)
Перечислим преимущества нейтрального жира:
Рисунок 4. Пассивный жир (производитель Lotfett Felder)
Минусы:
Рисунок 5. Основной конкурент паяльного жира (ЛТИ-120)
Теперь рассмотрим особенности активного жира на вазелине. Начнем с положительных качеств:
Активный жир (производство компании Rexant)
Особенности, которые необходимо учитывать при работе с жиром для пайки, содержащим активные вещества:
Видео: сравниванием паяльный жир с канифолью — что лучше?
https://www.youtube.com/watch?v=I8JbZ7p1lcs
Как сделать паяльный жир своими руками
Учитывая невысокую стоимость материала (это все-таки не паяльная паста за 2000 тысячи рублей), приготовление его в домашних условиях не несет особого смысла. Но для желающих поэкспериментировать расскажем несколько рецептов.
Нейтральный жир для пайки изготовить проще всего. Для этой цели нам понадобятся канифоль и стеарин. Последовательность действий следующая:
Вместо стеарина можно использовать стеариновую кислоту, выделяя ее из мыла, но этот процесс будет более интересен начинающим химикам, чем радиолюбителям.
Рецепт приготовления активного жира несколько сложнее. Процентное соотношение состава смеси следующее:
Приготовление осуществляется по следующему алгоритму:
После этого активный флюс готов к применению.
Как правильно пользоваться паяльным жиром
Пользоваться этим видом флюса на самом деле не намного сложнее, чем канифолью. Процесс можно условно разбить на следующие этапы:
Рисунок 7. Flux-off – отлично средство для удаления остатков флюса
Как видите, использовать паяльный жир совершенно не сложно.
Химия для пайки
Пайка — это соединение деталей между собой, для соединения этих деталей используется два основных компонента, это припой и флюс. Ни один процесс пайки не обходится без таких материалов как припой, флюс, канифоль, некоторые радиолюбители используют паяльные кислоты, различные смеси и прочее. В этой статье о них и поговорим.
Припой (олово)
Припой — это металл или сплав, применяется для соединения и пайки радиодеталей, имеет температуру плавления ниже, чем соединяемые металлы. Припой прочно соединяет радиодетали между собой, растекается по нему и заполняет зазоры или отверстия между соединяемыми деталями.
Припои бывают мягкие – температура плавления до 300°C и твёрдые – выше 300 °C. Мягкими припоями являются оловянно-свинцовые сплавы.
Продается они в катушках, тюбиках или же в виде прутков. Припои продаются даже с флюсом, такие легче плавятся и канифоль для пайки радиодеталей обычно не требуется. Радиолюбители часто применяют припой марки ПОС-61.
При использовании низкотемпературных припоев необходим специальный флюс, поскольку стандартный флюс при низких температурах малоактивен.
У бессвинцовых припоев температура плавления либо выше, либо ниже чем у свинцовооловянных видов припоя. Оловянно-свинцовые припои смачиваются лучше чем бессвинцовые, паять ими удобнее. Швы при использовании бессвинцовых припоев, возникающие при длительной эксплуатации также хуже, чем у припоев, содержащих свинец.
Канифоль
Канифоль бывает еловая или сосновая, применяют для пайки радиодеталей совместно с припоем, канифоль ускоряет пайку и способствует быстрому лужению радиодеталей. Канифоль помогает припою прилипнуть к поверхности и растекается по ней блестящей пленкой. После этого деталь очень легко припаивается.
Перед началом пайки разогретый паяльник сначала «макают» в канифоль, затем жалом паяльника дотрагиваются до припоя, после чего уже прикасаются к месту спаивания деталей. Количество канифоли здесь играет немаловажную роль и жалеть ее не надо Есть и другие способы нанесения канифоли, например, поднося кусочек к месту пайки, так например лудят вывода радиоэлементов или залуживают провода, всё зависит от конкретного случая.
Флюс
Флюс предназначен для удаления окислов или жировых загрязнений с поверхности металла, улучшения растекания жидкого припоя и для смачивания места пайки.
С помощью флюса вывода радиодеталей залуживаются и паяются очень быстро. Флюсы бывают химически активными (кислотными) и пассивными (нейтральными). Активными флюсами называют те флюсы, в составе которых присутствуют вещества, способные вступать во взаимодействие с металлом, это кислоты, хлористый цинк. При использовании таких флюсов паяльные швы подвергаются коррозии, что конечно же является недостатком этих видов флюсов. Но это не означает что применять такие флюсы нельзя, можно, только после того как закончите работу, плату нужно очистить от этого флюса. Одним из таких флюсов является флюс ЛТИ-120.
Многие радиолюбители применяют нейтральный флюс СКФ, такой флюс состоит из: спирта
40% и абсолютно не вреден для печатных плат.
Такой флюс можно изготовить и самому в домашних условиях, для этого берется спирт (70-90%), можно приобрести например в аптеке, и канифоль, ее нужно измельчить. Затем наливаем спирт в небольшую емкость, например в тюбик, и туда насыпаем крошки канифоли, в процентном соотношении примерно 70% спирта и 30% канифоли, затем закрываем пробку и взбалтываем до тех пор, пока канифоль полностью не растворится.
Флюсы бывают для пайки алюминия, нержавеющей стали, латунных, медных и стальных изделий, в виде раствора или порошка. В обычных условиях алюминий с трудом поддается пайке, так как на его поверхности после очистки мгновенно снова образуется оксидная пленка. Поэтому после зачистки место будущего спая на алюминии или его сплавах немедленно заливают заранее расплавленной канифолью. Пайку ведут мощным (не менее 100 Вт) паяльником, используя припой, состоящий из 80% олова и 20% цинка или 95% олова и 5% висмута. Припой набирают на паяльник и переносят на защищенную канифолью поверхность спая. Залуженный таким образом алюминий сравнительно легко поддается спаиванию. К его луженой поверхности можно припаять, например, медные провода.
Паяльная паста
Паяльная паста представляет собой пастообразное вещество, состоит из мельчайших шариков припоя, флюса и различных добавок. Паяльные пасты бывают безотмывочные и водосмываемые, последние содержат активные вещества, частицы которых могут стать причиной коррозии, если не удалить их с поверхности печатной платы.
Паяльная паста в основном применяется для поверхностного монтажа, для чип (SMD) радиодеталей и особенно удобны для пайки в труднодоступных местах. Пайка радиодеталей такой пастой осуществляется с помощью паяльной (фен) или ИК станции. Если вкратце, то технология следующая, сначала наносят капли пасты на места будущего спая, располагают радиодетали и нагревают.
Последовательность действий при пайке следующая:
1. Сначала поверхность платы нужно очистить, обезжирить и высушить. Для ускорения сушки можно воспользоваться феном.
2. Печатную плату необходимо надежно зафиксировать в горизонтальном положении, чтобы компоненты не слетели.
3. Паяльную пасту нужно наносить на печатную плату в местах будущей спайки, добиться чтобы вся паяемая поверхность была смочена пастой.
4. На плату устанавливаются детали: чип резисторы, конденсаторы, микросхемы и пр…
Постарайтесь добиться точного совмещения ножек микросхем и компонентов на печатной плате.
5. В идеале плату нужно подогревать еще и снизу, через пару минут фен устанавливается на температуру 150*C и несильной струей воздуха чтобы не сдуть детали, прогревается паяемая верхняя сторона платы вместе с установленными деталями. Прогрев продолжается до тех пор, пока флюс из паяльной пасты не испарится. Далее фен устанавливается на температуру около 240*C (температура плавления оловянно-свинцовой паяльной пасты около 200*C), и поверхность платы снова прогревается, при этом частицы припоя в пасте должны оплавиться и сформировать аккуратную пайку.
6. После окончания пайки плате нужно дать время остыть, затем можно ее промыть
Паяльный жир и паяльная кислота
Паяльный жир (бывает активным и нейтральным) нужен для тех же целей, что и канифоль, снимать невидимую оболочку-окисел с металла и улучшать пайку. Но если канифоль не справляется с этой задачей и эту оболочку со стали снять не может, то паяльный жир — пожалуйста!
Если металл не хочет лудиться, применяют паяльную кислоту. Преимущества кислоты в том, что она быстрее и качественнее обезжиривает детали для пайки, чем канифоль и жир паяльный.
Недостаток ее в том, что после пайки она еще долго реагирует с металлом, а также является очень неплохим проводником электрического тока, поэтому ее никогда уважающие себя электрики и электронщики не используют, им ни к чему посторонние пути прохождения тока.
Медь, бронзу, латунь можно паять канифолью или флюсом, свинец канифолью не будет паяться, нужно паять паяльным жиром. Если никель, сталь или железо то применяют паяльную кислоту, после пайки остатки кислоты нужно смыть водой. Если есть вариант выбора, то стоит выбирать все таки паяльный жир, т.к. он совмещает в себе преимущества и кислоты и жидкой канифоли (флюса).
Бура
Это высокотемпературный флюс (700-900*С), буру используют как флюс для пайки сталей, чугуна, меди и её сплавов среднеплавкими медными, латунными, золотыми и серебряными припоями. Расплавленная бура растворяет окислы металлов и очищает поверхность спаиваемых деталей. После применения буры при пайке необходимо удалять оставшиеся соли, применяя механическую зачистку.
Бура с борной кислотой при смешивании по весу один к одному образует борный флюс. Нужно перемешать составляющие, тщательно растереть в фарфоровой ступке, нагревая растворить в дистиллированной воде и выпаривать до твёрдого остатка. Для повышения активности флюса в смесь добавляют фтористые и хлористые соли.
Оксидал
Применяется для очистки жал паяльников или для пайки окисленных выводов радиодеталей. Для лучшего действия оксидала паяльник должен быть не менее 40 ватт. Продается оксидал в виде порошка, при работе с ним он выделяет неприятный запах и место около пайки покрывается «инеем». После пайки оксидалом остатки удаляются механическим путем.
Цапонлак
Цапонлак применяют для покрытия печатных дорожек с целью защиты их от внешних воздействий, например для защиты от влаги. Со временем на местах спайки радиодеталей могут появляться микротрещины, а проникновение в трещину паров воды со временем вызывает образование не проводящих тока оксидов. Цапонлак, нанесенный на точку пайки, образует прочную поверхностную упругую пленку и защищает это место от влаги.
Цапонлак бывает разных цветов: зеленого, красного, синего… Наносить его на плату лучше кисточкой или мягкой губкой. Покрывать цапонлаком (и вообще любыми ацетоносодержащими веществами) печатные платы целиком не рекомендую. Для этих целей продаются специальные бесцветные лаки.
Плата, покрытая цапонлаком:
Цапонлак удобно применять для фиксации резьбовых соединений, например чтобы не развинчивалась гайка.
Что лучше канифоль или паяльная кислота
Топ 10: самые лучшие флюсы для пайки
Данный рейтинг содержит лучшие флюсы для пайки и составлен из личных предпочтений и отзывов мастеров по ремонту электроники.
Что мы должны знать о флюсе?
Флюс предназначен для повышения качества процесса спаивания припоем двух металлических поверхностей и при нагревании очищает поверхности от оксидных и жирных пленок. Хороший флюс должен иметь низкую температуру плавления и малый удельный вес, чтобы перед моментом плавления припоя он успел растворить окислы и не проникал вглубь паяного соединения в процессе пайки. Флюс должен хорошо растекаться и смачивать поверхность припоя и металла в месте пайки.
Самые лучшие флюсы для пайки не выгорают и при нагреве мало испаряются, а продукты разложения и окислы легко удаляются растворителями, и даже если остатки не удалены, то не вызывают коррозии. Как мы знаем, флюсы для пайки бывают активные (кислотные) и нейтральные (некислотные). Активный флюс обычно активно взаимодействует с широким спектром растворяемых жиров и оксидных пленок. При этом могут выделяться продукты взаимодействия, не слишком полезные для нашего драгоценного здоровья.
Нейтральные флюсы более безопасные в этом плане, но их волшебные свойства подготовки паяемых поверхностей не такие яркие. В общем, тут как и с любым профессиональным инструментом – каждый нужен для определенного набора
Десятое место На десятом месте экстремальные варианты флюса, сделанные своими руками – раствор таблетки аспирина в одеколоне, салициловый спирт, электролит со старой солевой (нещелочной) батарейки, фруктовый сок, оливковое масло, нашатырь с глицерином и т.д. Такие флюсы для пайки применяются редко, но знать о них нужно – на случай, если окажетесь в глухой деревне только с паяльником в кармане.
Достоинства: можно сделать бесплатно дома из подручных материалов.
Недостатки: непредсказуемый нагар и остаток с волшебным набором активных химических элементов.
Что паять: железо, нержавейка, медь, бронза, цинк, нихром, серебро, никель.
Чем смывать: без понятия чем смывать одеколон, замешанный с фруктовым соком, политым оливковым маслом – наверное, легче выжечь все остатки ацетиленовой горелкой.
Девятое мест На девятом месте ортофосфорная и паяльная кислота, которая просто разъедает любые жировые пленки на поверхности металла и поэтому обеспечивает прекрасную паяемость очищенных поверхностей. Воняет и отравляет молодой организм при нагреве просто жуть, так что нужно проветривать помещение, а еще лучше паять на свежем воздухе – в этом случае отравление парами кислоты сведется к минимуму.
Достоинства: паяет быстро и почти все, можно сначала нанести кислоту на соединение, а потом уже паять, стоит ну очень дешево от 30 руб. за 10 мл.
Недостатки: этот флюс очень токсичен от слова ядовит при попадании на кожу и, особенно, на слизистые оболочки вплоть до разъедания, кислота все-таки, нельзя паять платы, потому как кислота, даже в небольших количествах оставшаяся на тонких медных дорожках, их разъест.
Что паять: медь, серебро, сталь, никель, чугун, бронза, латунь.
Чем смывать: растворителем, бензином, спиртом.
Восьмое место На восьмом месте расположилась Бура, она же тетраборат натрия, представляет собой соль борной кислоты в виде белого порошка. Буру часто смешивают с борной кислотой и водой, чтобы получить жидкий активный флюс.
Достоинства: применяется при высокой температуре 700 — 900 градусов, то есть можно паять горелкой.
Недостатки: этот активный флюс нужно смывать обязательно.
Что паять: золото, серебро, медь, латунь, чугун, сталь.
Чем смывать: удалять механически или же так: борный флюс смывается лимонной кислотой — лимонная кислота смывается водой — воду хорошо вымывает спирт. Седьмое место
На седьмом месте расплылся паяльный жир, он бывает активный и нейтральный, состав: канифоль, вазелин, парафин или стеарин, хлорид цинка, деионизованная вода и хлорид аммония. Вся эта ядреная смесь очень хорошо справляется с сильно-загрязненными поверхностями металла, как раз для этого и нужен парафин – он как бы приподнимает всю грязь наверх, подальше от эпицентра пайки.
Достоинства: испаряется медленно с жала паяльника, оставляет мало нагара, очень дешев (от 50 руб. за баночку 20 г.).
Недостатки: твердую консистенцию сложно наносить, остатки при нагреве работающей платы растекаются и долго испаряются.
Что паять: я бы рекомендовал паять жиром толстенные окисленные провода и небольшие металлические детали, я даже паял автомобильный радиатор этим чудо-жиром.
Чем смывать: смывается лучше всего растворителем или бензином, спирт плохо берет.
Шестое место
На шестом месте расположились флюсы для пайки различной направленности с плавающей популярностью: ЛТИ (с индексами 1, 2, 3, 120 включают в себя воду, спирт, канифоль, аммиак, хлористый цинк, нашатырь, солянокислый анилин, триэтоланилин), ТАГС (глицерин, анилиновый активатор), ЗИЛ (с индексами 1, 2, 4 изготавливаются на основе хлоридов цинка, аммония, железа, соляной кислоты и воды), флюс-гель ТТ (флюс с индикацией активных остатков состоит из вазелина, эмульгатора, тетраэтиленгликоля и КРС-78), Ф-38Н (ортофосфорная кислота, диэтоламин солянокислый), ФКДТ (канифоль, спирт, мой любимый димэтилалкилбензиламмонийхлорид и трибутилфосфат).
Далее ФИМ (вода, спирт, ортофосфорная кислота), ЛК-2 (спирт, канифоль, хлориды аммония и цинка), ПВ (с индексами 200, 201, 284 и 209 на основе кислот применяется для высокотемпературной пайки), ФП 1 и 2 (вазелин, хлористый цинк, канифоль, нашатырь), КЭЦ (спирт, канифоль, хлористый цинк), флюс-паста ВТС (спирт, вазелин, салициловая кислота, триэтаноламин), ГК (спирт с глицерином и канифолью), КЗ (спирт с канифолью), Прима-1 (вода, спирт, глицерин, хлористый цинк).
Достоинства: большое разнообразие и доступность по низкой цене.
Недостатки: большинство этих флюсов активные, так что требуют отмывки и проветривания рабочего места.
Что паять: железо, нержавейка, медь, бронза, цинк, нихром, серебро, никель, чугун.
Чем смывать: большинство из указанных флюсов смываются спирт, растворитель, ацетон, бензин и даже водой.
Пятое место
На пятом месте самый популярный флюс всех времен и народов, муза музыкантов, дар природы, ее величество канифоль. Канифоль бывает живичная (из живицы хвойных пород деревьев, почти не имеет жирных кислот), экстракционная (экстрагирование бензином хвойных опилок, содержит больше жирных кислот, чем живичная) и таловая (остатки после сульфатоцеллюлозного производства мыла).
В магазинах в баночках продается «канифоль сосновая» – обычно это та самая живичная канифоль с минимальным содержанием жирных кислот – чем светлее тем меньше жирных кислот, а значит, такая канифоль даже если останется после пайки на контактах, не будет их разъедать.
Обычно канифоль гигроскопична – не поглощает влагу, но поглощает кислород, так что остатки жирных кислот в некачественной канифоли могут быть опасны для паяных контактов, поэтому канифоль лучше все-таки отмывать после пайки ответственных соединений.
Бывает также жидкая канифоль (уже разведенная в спирте) и канифоль-гель (канифольная крошка, замешанная с растворителем) удобно наносить перед процессом пайки.
Достоинства: самый доступный и популярный неактивный флюс, в уличных соединениях можно не смывать, хорошо пахнет при нагревании.
Недостатки: если качество канифоли низкое, будет выделяться много дыма при пайке, чаще всего приходится отмывать, твердую канифоль неудобно наносить на контакты – приходится сначала плавить ее паяльником и скорее, пока она не выкипела, нести жало к месту пайки.
Что паять: медные провода, контакты микросхем и радиоэлементов, золото, серебро, латунь, цинк. Удавалось паять даже алюминий, замешав много канифоли с металлической пылью.
Чем смывать: спирт, спирто-бензиновая смесь, бензин, растворители.
Четвертое место
На четвертом месте многими любимый спирто-канифольный флюс СКФ или ФКСп (флюс паяльный спирто-канифольный) состоит на 60-80 % из спирта и на 20-40 % из канифоли. Такую смесь можно приготовить дома своими руками, если покрошить канифоль в спирт в соотношении примерно 1 к 3. Удобно применять в шприце с иголкой, но при хранении в неплотно закрытом шприце начинает подсыхать на иголке и перестает течь.
Достоинства: доступный и популярный неактивный флюс, удобно наносить, дымит не сильно.
Недостатки: при нагреве, спирт начинает бурно испаряться и шипеть.
Что паять: медные провода, позолоченные и посеребренные контакты микросхем и радиоэлементов, латунь, цинк.
Чем смывать: спирт, растворители, бензин, спирто-бензиновая смесь.
Третье место — бронза
Третье бронзовое место занимает Amtech RMA-223 — представляет собой гелевый флюс – смесь измельченной канифоли и растворителя.
Также в составе подозреваю, могут быть активаторы и отдушка. RMA-223 очень часто подделывают – самый главный признак подделки – на наклейке надпись мелким шрифтом «Coliformia» вместо «California», однако как ни странно, китайский подделанный флюс весьма хорош в эксплуатации, а многие сервисы только на нем и сидят. Хотя мастера с mysku не советуют уже брать на али этот флюс, а лучше взять аналог Kingbo RMA-218.
Достоинства: удобно наносить гель, хорошая паяемость, можно не отмывать, подделка дешево стоит (около 200 руб.), а паяется с ней весьма неплохо и пахнет парфюмом.
Недостатки: часто подделывают, дымит из-за наличия канифоли, подделку нужно смывать.
Что паять: контакты микросхем и SMD компонентов, выводные радиоэлементы.
Чем смывать: спирт, растворитель, оригинал можно не смывать, подделку смывать обязательно.
Второе место — серебр
На втором месте с серебряной медалью флюс EFD 6-412-A Flux-Plus представляет собой гелевый флюс, который содержит канифоль, растворитель и немного активатора, многие мастера считают его самым лучшим флюсом из доступных. После пайки остается прозрачный твердый налет, который можно не отмывать.
Достоинства: можно не отмывать, мало дыма, прекрасная паяемость, легко наносить, особенно с пистолетом-дозатором.
Недостатки: дорогой (тюбик 10 г может стоить 1500 руб.), вонючий, попадаются подделки.
Что паять: SMD и BGA компоненты, можно конечно и провода, но дорого.
Чем смывать: не требуется, но если хочется, то фирменный аэрозоль Flux OFF, спирт, растворители.
Первое место — золото
Золотую медаль и первое место рейтинга завоевали флюсы компании Interflux, которые в России считаются самыми продвинутыми. Большой ассортимент флюсов для свинцовой и безсвинцовой пайки вкупе с хорошими эксплуатационными характеристиками по праву ставит флюсы этой компании на первое место.
Посоветовать могу безканифольную серию Interflux 2005 для ответственных работ с корпусами BGA и 8300 для работ с остальными компонентами.
Достоинства: прекрасные эксплуатационные свойства, паяемость, широкий выбор флюсов с разной текучестью и вязкостью.
Недостатки: цена является ограничивающим фактором, например тюбик 30 г может стоить от 2000 руб.
Что паять: в основном ответственная безсвинцовая и свинцовая пайка.
Чем смывать: большинство можно не смывать, спирт, растворитель, есть фирменный растворитель T2005M.
Что такое паяльный жир и как им правильно пользоваться?
Все, кто занимался пайкой, знают, что для этой процедуры требуется олово (припой) и флюс. Существует много разновидностей последнего, которые подбираются в зависимости от технологии процесса, паяльный жир — один из них. Одна часть новичков и любителей, предпочитают использовать канифоль или паяльный флюс, поскольку считают такой способ более удобным. Другие просто не знают о существовании паяльного жира и его отличительных качествах.
Чтобы устранить этот пробел в знаниях, давайте рассмотрим, что представляет собой это вещество, какими свойствами оно обладает, а также узнаем его область применения.
Что это такое
Данный вид флюса довольно специфичен, он активно применяется профессионалами и практически не используется новичками, хотя существенно помог бы последним поднять качество пайки.
За счет специального химического состава консистенция вещества несколько схожа с жировыми отложениями (см. рисунок 1), что и дало ему соответствующее название.
Рисунок 1. Паяльный и животный жир имеют только внешнее сходство
Состав и свойства
Существует два вида паяльного жира: активный и нейтральный (их обзор будет представлен ниже), каждый из них обладает определенным составом (ГОСТ 19250-73, ТУ 36-1170-79) и свойствами.
В качестве основы для изготовления нейтрального жира используется смесь канифоли и стеарина. Благодаря свойствам этих материалов, флюс не только растворяет оксидную пленку на соединяемых поверхностях, а и обеспечивает легкий и мягкий процесс пайки. Повышается текучесть припоя, что способствует его равномерному распределению и проникновению в любую неровность или щель. Поскольку данное вещество обладает хорошей растворимостью, смыть его с платы можно обычной водой или любым органическим растворителем.
Принцип действия нейтрального жира следующий: по мере того, как паяльное жало нагревает его, он переходит в жидкое состояние, после чего полностью выгорает, образуя при этом защитную пленку, которая препятствует окислению.
Рисунок 2. Применение нейтрального жира
Назначение: данный тип используется совместно с легкоплавким припоем, его задача — растворить оксидную пленку в месте соединения. Для алюминия или сплава на его основе не применяется.
Что касается активного жира, то он производится из вазелина, хлоридов аммония и цинка, деионизированной воды, а также парафина. В отличие от предыдущего типа, появляется возможность производить пайку деталей из сложноспаиваимых металлов или сильно окислившихся поверхностей.
Из-за наличия активных веществ данное средство не рекомендуется использовать при работе с электроникой или для деликатной пайки, поскольку под воздействием агрессивной среды мелкие детали могут быть разрушены. Чтобы на месте соединения не образовывалась коррозия, остатки жира необходимо обязательно смывать.
Стоит также обратить внимание на вредность входящих в его состав веществ, поэтому необходимо позаботиться о хорошей вентиляции рабочего места.
Обзор видов
Рассмотрим положительные и отрицательные стороны каждого типа жира для пайки. Начнем с нейтрального. Это практически лучший вариант для легкоплавкого припоя ПОС (припой для пайки меди, температура плавления которого ниже 300 С°).
Легкоплавкий припой (марка ПОС-61)
Перечислим преимущества нейтрального жира:
Рисунок 4. Пассивный жир (производитель Lotfett Felder)
Минусы:
Рисунок 5. Основной конкурент паяльного жира (ЛТИ-120)
Теперь рассмотрим особенности активного жира на вазелине. Начнем с положительных качеств:
Активный жир (производство компании Rexant)
Особенности, которые необходимо учитывать при работе с жиром для пайки, содержащим активные вещества:
Видео: сравниванием паяльный жир с канифолью — что лучше?
https://www.youtube.com/watch?v=I8JbZ7p1lcs
Как сделать паяльный жир своими руками
Учитывая невысокую стоимость материала (это все-таки не паяльная паста за 2000 тысячи рублей), приготовление его в домашних условиях не несет особого смысла. Но для желающих поэкспериментировать расскажем несколько рецептов.
Нейтральный жир для пайки изготовить проще всего. Для этой цели нам понадобятся канифоль и стеарин. Последовательность действий следующая:
Вместо стеарина можно использовать стеариновую кислоту, выделяя ее из мыла, но этот процесс будет более интересен начинающим химикам, чем радиолюбителям.
Рецепт приготовления активного жира несколько сложнее. Процентное соотношение состава смеси следующее:
Приготовление осуществляется по следующему алгоритму:
После этого активный флюс готов к применению.
Как правильно пользоваться паяльным жиром
Пользоваться этим видом флюса на самом деле не намного сложнее, чем канифолью. Процесс можно условно разбить на следующие этапы:
Рисунок 7. Flux-off – отлично средство для удаления остатков флюса
Как видите, использовать паяльный жир совершенно не сложно.